“沒有人的文明，毫無意義。”這是《流浪地球 2》中的一句台詞。1 月 22 日大年初一，電影如期上映。而在三天前，作為該片科學顧問之一的崔原豪博士，已經提前觀看科學家的點映專場。博士畢業于北郵通信專業的他，參與了概念設計和完善影片世界觀等工作。
圖 | 右一為崔原豪（來源：崔原豪）
電影主要有三組人物：以圖恒宇、圖丫丫和馬兆為主的技術支援者（科學家）、以劉培強和張鵬為主的實際操作者（航天員）、以及以周喆直和郝曉晞為主的高層決策者（外交官）。本文将先從科學家這一部分講起。
圖 | 片場一角（來源：資料圖）
圖恒宇：拯救地球的技術支援者
影片最感人的部分之一莫過于量子科學家圖恒宇，為因車禍去世的女兒圖丫丫所打造的數字生命。圖恒宇的研究方向是數字生命和數字世界，即探索數字生命是否能實作。是以，準确來講他的定位是一名數字世界架構師。
他所在的北京數字生命研究所，負責設計 550 系列量子計算機。最初版本是 550A，當太空危機來臨時已經疊代到 550C 和 550W。後期，當 UEG（United Earth Government）聯合政府倫理委員會禁止數字生命計劃之後，圖恒宇和他的上司馬兆開始轉向并完全聚焦于設計 550W。
而圖恒宇私下的最大願望，是做出一個真的數字生命。後來，他果真讓女兒圖丫丫成為第一個擁有數字生命的人，她擁有意識并能與現實世界互動，當然圖恒宇也是以一度入獄。
具體來說，他把圖丫丫的思維上傳到數字生命載體中，通過 550A 的算力賦予圖丫丫兩分鐘的生命。為什麼隻有兩分鐘？因為 550A 的算力有限。這裡的限制在于，數字生命本身需要環境感覺，以及對曆史記憶産生認知，而認知會産生情緒，情緒會感覺人的行為。
是以圖恒宇在“制作”生命時，不僅要考慮圖丫丫的曆史記憶問題，也要考慮目前的環境狀态。一開始由于 550A 的算力缺乏，導緻無法生成一個完美的數字世界，這會帶來數字世界的崩潰，進而讓圖丫丫的意識出現問題，是以她當時的第一反應是周圍好黑，其實這是數字生命進入自我保護狀态的表現。
而當算力變強之後，數字世界也會更加拟真和穩定。這時，圖丫丫的數字生命就能更穩定地和外界交流，壽命也能延長到 70 年。
圖 | 片場一角（來源：資料圖）
借助圖丫丫的數字生命，圖恒宇得以在關鍵時刻啟動網際網路根伺服器。電影中，人類必須同時重新開機全球發動機，是以需要一個時間同步系統。但是時間非常緊急，是以當時最有可能的同步系統就是：利用此前已經設計好的發動機的同步專用網絡。事實上，這也是圖恒宇依賴原有網際網路架構所做的預案。
當利用同步網絡去重新開機發動機時，就得同時重新開機全球網際網路。作為一個專網，同步網絡建立在網際網路之上，類似于真實世界中的金融專網一樣，是通過對網際網路做高密級的切片，保證發動機能以高密集的方式在網際網路上正常運轉。
片中的網際網路根伺服器，是真實世界中的網際網路根伺服器、加上一個核心路由器的集合體。它和我們認知裡的根伺服器并不完全相同。現實中，即使我們重新開機一個伺服器，嚴格意義來講不可能完全地重新開機網際網路。但對于電影來說，劇組必須對概念進行簡化，是以才把兩個功能合二為一。
重新開機根伺服器固然是重新開機網際網路的關鍵一步，那麼為何需要重新開機三個根伺服器？
崔原豪說：“考慮到當時的網絡存在很多并發，是以需要一個備援備份。重新開機三個可以對抗網際網路恢複啟動時的重新開機風暴，要知道當時會有很多人接入網絡，這會給伺服器帶來大量的同時請求，其實這就類似于一個 DDOS 攻擊，是以需要重新開機三個，確定重新開機一次就能成功重新開機全球的網際網路。”
但在現實生活中，網際網路采用的是分布式部署方法，并沒有絕對的中心。當根伺服器和核心路由器的概念集合在一起，就相當于一個全球網際網路中心。
在人類現有的 DNS 系統中，本身就有一個經濟恢複方案。各國網際網路機構在世界範圍内選了七個代表，各自持有網際網路的 DNS 晶片和密鑰。當網際網路域名系統遭遇危機時，隻需五個人在一起就能借助密鑰，恢複全球網際網路的正常運作。
但是為了簡化劇情，電影裡的圖恒宇一個人就可以恢複網絡。理論來講，片中的北京網際網路中心和根伺服器，它們搭載着 DNS 的技術，對全球網際網路有着重要影響。但在現實生活中，隻有根伺服器和骨幹路由器結合，才能讓全球網際網路恢複運作，否則根伺服器隻能恢複 DNS 的相關服務。然而，一個 173 分鐘的電影根本無法面面俱到，隻好對一些概念做出簡化和舍棄。
從劇情角度來講，圖恒宇的上司——馬兆這一角色的必要性在于，編劇不可能讓一個旁白去解釋這些科學概念，這時就需要一個真人角色。在内心深處，馬兆其實是一個“數字派”，他在遺書上畫了一個莫比烏斯環，這說明他是數字生命的堅定支援者。從某種程度來講，馬兆的角色使命在于引導圖恒宇把 MOSS 做出來。其實，莫比烏斯環也是一個很明顯的暗示，他應該也知道 MOSS 未來版本的存在。
片中也有介紹 550W 反過來看就是 MOSS，而 550W 來自 550 系列工程。是以，很有可能是圖恒宇的某些行為，導緻了 MOSS 這樣一個強人工智能的誕生。
圖 | 圖恒宇注視着 MOSS（來源：資料圖）
如前所述，數字生命是一個不斷疊代的過程，片中的 MOSS 本身就是弱人工智能的生命，盡管能和人類交流，但卻沒有和人類一樣的情緒和意識。
崔原豪表示：“中科院計算所王元卓老師（科學顧問人工智能組組長）提出了人在回路的想法來豐富劇情，當然這也是目前人工智能領域内一個比較大的研究方向，即在機器做決策的過程中引入人的決策，這樣可以提升算法的精确度，讓人工智能表現得更智能。”
在做劇本概念設計時，科學顧問團認為引入人在回路之後，能讓圖丫丫的數字生命從弱人工智能轉為強人工智能。
後來，劉培強提問 MOSS 的時候，MOSS 說了一句：“這是 MOSS 的回答”。顯然這是一個非常強的人工智能——它是有意識的。而它的核心轉變來自于人在回路的概念——即圖丫丫的介入。
事實上，強人工智能正是 MOSS 的後期狀态，那時的它可以引爆月球、對人類做全面的監視等。“但是因為時長原因，無法呈現更多，不過我們确實做過這樣的思考，估計也有觀衆可以猜出來。”崔原豪說。
圖 | 片場一角（來源：資料圖）
劉培強：拯救地球的具體實踐者
片中，關于太空電梯的劇情，是劉培強的重點戲份。不過，太空電梯的概念并不新鮮，基本可以了解為是幾千年前《聖經》中巴别塔的變體，也就是借力通天。
當大量人群進入太空時，需要借助太空電梯、或者其他更便宜的火力引力的方式。現實中，目前大部分宇航員都是通過火箭或航天飛機進入太空，90% 都得使用燃料。
在這種情況下，讓人類使用脫離引力的方式毫無經濟性可言。雖然火箭可以回收，進而降低一些花費，但是成本依然很高，是以無法支援人類大批量地進入太空。
電影裡人們要推進方舟計劃，但是在地面建造大規模的空間站是不現實的，一旦進入引力範圍，空間站會被引力俘獲，而這樣大品質的造物在脫離引力時，所需要的能量是個天文數字。
是以，最合适的方式就是在地球靜止軌道上建立同步空間站，隻有這樣才能更加穩定，進而友善在軌道上做大規模施工，并在建成之後帶領人類沖出太陽系。
那麼，如何在靜止軌道上做大規模施工？一種可能且經濟的方式，就是搭乘太空電梯。
“為什麼說太空電梯是方舟計劃的核心？因為沒有太空電梯，方舟計劃就行不通。如果太空電梯真的存在，這樣一個 7 倍于地球直徑、占地月間距 1/4 的巨建構築，将是人類文明史上最輝煌的奇迹。那時的地球好比一個小圓，它揮舞着大臂膀一直在旋轉。”崔原豪說。
就現實中的我們來說，如果不能非常經濟地進入太空，則無法實作沖出太陽系的想法。崔原豪表示：“‘美國現代科幻小說之父’羅伯特·海因萊因認為，隻要你能到達離地面約 160 千米的近地軌道，你的太陽系旅程就完成一半了。”因為在脫離引力時，人類要付出的能源，要遠遠大于星際航行。
圖 | 片場一角（來源：資料圖）
在劉培強的戲份中，洛希極限也是多次出現的一個名詞。中科院國家天文台研究員陳學雷表示，洛希極限是天體實體中的一個常見概念。地球、月球等一般是由自身引力束縛在一起的，如果兩個天體彼此靠近，潮汐力就可能大于天體自身引力，進而導緻天體瓦解。現實中，人們已經觀察到黑洞導緻恒星潮汐瓦解的現象，也看到過木星導緻彗星潮汐的瓦解。
不過，回到電影情節，由于地球引力比月球大得多，是以地球會首先緻使月球瓦解，瓦解後的大量物質将落入地球。根據地球和月球品質估計，洛希極限應該是月球半徑 5 倍多，也就是地月質心距離隻有 9000 多公裡。考慮到地球的半徑約 6400 公裡，月球的半徑約 1700 公裡，是以這時地球和月球表面已經非常靠近。
陳學雷表示，電影畫面裡展示的地月距離并沒有這麼近，這是電影裡的一個 Bug。當然，遠在地月達到洛希極限之前，潮汐力已經非常巨大，這足以在地面産生巨大的潮汐，不僅會帶來海洋潮汐，地面也将不再穩定。
那麼，在電影中地球上全部的核武器加起來，為何可以炸碎月球？誘發月球核聚變又是怎麼發生的？
陳學雷說，現實中人類的全部核武器遠遠不足以炸毀月球。劇組可能也考慮到了，是以設計一個核爆相控陣的概念：讓核武器按照精确控制的時間爆炸，使各個核爆産生的爆炸波，可以恰好彙聚在月球中心，借此形成巨大的溫度和壓強。
“摧毀月球的原理，似乎是靠這種巨大的溫度和壓強促成月球中心實作重核聚變。這其實有點類似普通核彈的起爆。”陳學雷說。
你可能也知道，原子彈中心使用的是鈾或钚等核裂變材料，外面布設着特殊形狀的普通炸藥，通過精密控制普通炸藥的起爆時間，形成彙聚到中心的束流，借此産生的巨大壓力，将鈾、钚瞬間壓縮到很小的體積，進而達到臨界品質發生鍊式反應，最終引爆原子彈。而氫彈則是使用原子彈引爆産生的巨大溫度和壓強，引爆氘和氚等材料的核聚變。
不過問題在于，月球中心會發生怎樣的核聚變？要知道，太陽中心的核聚變是氫核的核聚變，但是月球的中心并不是氫。
電影裡的地球發動機使用的是重核聚變，也就是用矽、氧等地球上比較重的核實作聚變，這需要的溫度比太陽中心高得多，而在自然界中一般隻有演化到晚期的大品質恒星中心才可以。
“作為科幻電影，這隻是一種可能性。而在現實中，僅憑在月面爆炸幾千顆核彈，就算通過精确控制，讓爆炸産生的沖擊波同時到達月球核心，溫度也是不夠的。”陳學雷分析稱。
不過更重要的是，月球核心實際上根本無法重核聚變。因為重核聚變的原理是：當兩個較重的原子核聚變到一起形成一個更重的原子核時，會釋放出一些能量。之是以能釋放能量，是因為兩個原子核各自的品質加在一起，大于所形成的原子核的品質。那麼，多餘的這部分品質就可以按照愛因斯坦質能公式轉化為能量。
問題是，這種釋能反應隻能進行到鐵核為止，因為鐵原子核是最穩定的，它和任何别的原子核進行聚變時，需要吸收能量而不是放出能量。月球中心其實含有大量的鐵，是以即便把它加到再高的高溫，也不能使它發生重核聚變。是以這個情節其實是無法成立的。
“但在電影裡，在此之後的月球仍然是一團，這也讓人有點困惑。因為月球如果真的發生核聚變就會被炸散，那樣的話依然無法避免大量碎片砸向地球。如果沒有炸散，而是像太陽一樣變成一顆恒星，那也很奇怪。況且，這也并不能使月球擺脫地球，是以這部分的故事似乎有點沒講圓。”陳學雷說。
圖 | 陳學雷（來源：陳學雷）
但他也表示：“科幻電影是一種藝術，不能要求它完全地符合科學，雖然嚴格地挑剔起來，有些情節确實不完全符合科學，但是畫面的逼真感很強。假如不做具體的計算，它和我們一般觀衆的心理感覺是比較一緻的。我很喜愛這部電影，裡面出色的特效完全不遜于國外科幻片。”
對此，崔原豪表示：“科學顧問團首先确定了第一個大原則：現有的人類核武器不可能完全炸掉月球，這差了數個數量級，是以在其他科幻片中丢個核彈把它炸掉，在我們看來是不成立的。”那應該如何炸掉？其實有很多方式。一種有意思的方法是以相控陣的方式，在月球表面上以陣列形式布置大量爆炸陣元，即電影裡的核彈。
如果布置得非常精确，可以在月球内部的某個點比如月幔上出現爆炸疊加現象，即在某一個點上産生能量疊加。如果這個點本身是一個密閉空間、或者是一個比較完美的空間，那麼就有可能産生類似于氫彈爆炸的的聚變反應。理論上講，考慮到電影世界裡的重核聚變已經成立，如果它的能量是足夠的，月球内部發生就可能可自持的連續核聚變，進而讓它自己爆掉。
“這相當于是劇組開了一個腦洞，很有可能是不能實作的。但是考慮到電影本身已經假設重核聚變是成立的。是以如果人類的核武可以産生足夠的能量去觸發重核聚變，這樣就能讓月球自己把自己炸掉。”崔原豪說。
圖 | 片場一角（來源：崔原豪）
周喆直：拯救地球的高層博弈者
對于三組人物的設定，崔原豪認為：“我一直覺得這是在通過三種人物，來反映人類在面臨危機時三種層面的不同反應。周喆直和郝曉晞屬于高層決策者。當人類面臨危機時，高層肯定會進行很多博弈，這時中國就要展現自己的擔當。”
圖 | 片場一角（來源：資料圖）
圖恒宇和馬兆這條線，是在講科技的變革過程；劉培強和張鵬這部分則是在說具體操作時，該如何應對難題。
同時，他們也暗示着不同的情感。周喆直寓意着家國情，圖恒宇側重于親情，劉培強則突出愛情、以及和張鵬的兄弟情。“在面對問題時，他們三個角色有着共同的交叉點，讓三組人物之間穿插一些故事，這也是電影史詩感的來源。”
三條線也是互相獨立的，但也并非實體意義上的完全獨立。他們比較近的結合點就是劉培強在面試時，圖恒宇就在玻璃對面。此外，他倆還在走廊上擦肩而過。
而在片尾彩蛋裡，MOSS 說自己是危機的罪魁禍首，那麼如何看待這樣的情節設定？以及這部電影是否會有續集？
是否會有《流浪地球 3》？
崔原豪說：“在這個問題上，我隻能從觀看角度給大家提幾個問題。劇情裡有幾個巧合：第一，周喆直發表股骨宣言時，剛好是圖丫丫被插入到 MOSS 時，那這個文明的誕生指的是什麼？第二，是馬兆在溺亡之前，我們已知他是一個非常傾向于數字派的一個人，至少是數字生命的堅定支援者，他說沒有人類的文明毫無意義。那這個文明又是什麼文明？人又是什麼人？如果從 MOSS 的角度來說，人類的傲慢是人類的原罪，那麼 MOSS 覺得什麼是人類最好的解決方式？它覺得自己是不是一個文明？這些都可以留給大家思考。”
圖 | 片尾展示了崔原豪在内的科學顧問團的名字（來源：崔原豪）
另外，如果你在二刷或三刷時，發注意到周喆直在會議室裡對着攝像頭，有過一個長時間的注視。在視覺語言中，攝像頭本身就是 MOSS 的視角，而他一直盯着攝像頭看，很明顯意識到了 MOSS 的存在、以及 MOSS 可能的動作。
在關鍵時刻，周喆直重複表示：“我們的人一定能完成任務，無論虛實。”“無論虛實”——這是他自己的原話，說明他肯定知道 MOSS 的存在，這也是他堅持重新開機根伺服器的原因。
在片尾，有一段周喆直年老時的閃回——光頭的圖恒宇穿着機甲。而圖恒宇的肉體已死，那麼這個場景是在哪？而且當時周喆直已經年邁，是以時間線肯定不是現在，是以這段非常值得玩味。
圖 | 科學顧問團合影：右一為崔原豪（來源：崔原豪）
事實上，最開始電影是一個非常長的版本，一共有四個小時，這個版本裡的史詩感會更強，四個計劃各自所占的篇幅大緻相同。後來變成現實派和數字派的對抗，是以數字生命和人工智能的占比非常多。
（來源：資料圖）
“從最開始 550 系列計算機的設計、呈現、以及相關台詞，都是我所在的科學顧問組負責的，還包括數字生命的成長過程、螢幕上滾動的代碼、美術上和演員本身的呈現等。”崔原豪說。
電影中有一幕是圖恒宇是在家工作的狀态，牆上寫滿了人工智能公式和推算過程。如下圖，在崔原豪等科學顧問的建議之下，劇組将重要的公式放在了顯眼位置。
圖 | 上圖：電影中圖恒宇的房間布局；下圖：劇組在對房間布局進行設計（來源：崔原豪）
在看電影時，你可能感覺圖恒宇一直在寫代碼，然後就實作了數字生命。對此崔原豪表示：“因為電影已經很長，不太可能再去加東西。其實科學顧問做了很多設計，就電影的世界觀我們一起寫了十幾萬字，最終呈現出來的隻是冰山一角。”
圖 | 崔原豪參與科學顧問時的部分工作文檔（來源：崔原豪）
“我們作為科學顧問更多希望堅持科學的真實性，盡量從現有科學知識出發，做一些盡可能合理的推理。但是劇組會考慮藝術性和可實作性，于是采取了對概念進行舍棄或簡化的做法。”崔原豪說。
（來源：崔原豪）
此外，崔原豪認為對于外國人來說，他們很少會見到《流浪地球 2》這種集體主義的影片。《流浪地球 2》的立意非常高，讨論了文明、虛拟和現實之間的關系。作為觀衆我們也可以把這個文明定義為一個數字文明的誕生、或兩個文明的關系。即大家應該在不同的社會層面上，都做出相應的回報。
另據悉，電影改編自劉慈欣的同名小說，立意上也和小說的精神核心保持一緻，劉慈欣本人也更傾向于描述宏觀的史詩性故事。這也是《流浪地球 2》和國外科幻電影的不同之處，而它在國外影評網站上也獲得了高分。
或許這不僅是因為電影制作之精良，也因為它講了一個和人類休戚與共的故事。正如周喆直所說：“在浩瀚宇宙中，地球隻是一個小小白點，但這個小小白點卻是我們的一切。”
支援：路雨晴專訪《流浪地球2》科學顧問：月球如何“自己炸自己”？